WO2015056704A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

　受液器の所定の高さ位置に、バイパスが接続される。このバイパスは、上記受液器との接続部を通して流入する冷媒を冷凍サイクルの低圧側に導く。コントローラは、上記バイパスの導通により上記受液器内の液冷媒の液面高さを検出し、その検出結果に基づき上記冷凍サイクルの冷媒量を判定する。

Description

冷凍サイクル装置

　本発明の実施形態は、冷媒の漏洩を検出する機能を備えた冷凍サイクル装置に関する。

　圧縮機から吐出される冷媒を凝縮器、減圧器、蒸発器に通して圧縮機に戻す冷凍サイクルでは、冷媒が通る配管の接続部などから冷媒が漏洩することがある。

　冷媒の漏洩は、搭載機器の能力低下や構成部品の損傷を生じさせる原因になるため、確実に検出できることが望まれる。

　対策として、冷房運転時の圧縮機の吐出冷媒温度から冷媒量の適否を判定する方法が知られている（例えば特開２０００－３０４３８８号公報）。ただし、この方法は、受液器を有する冷凍サイクルには適用できない。その理由は、受液器内に余剰冷媒が存在するからである。

　受液器を有する冷凍サイクルの場合、受液器が空になるまでその受液器内の冷媒を室外熱交換器や室内熱交換器に移動する操作を行い、その移動中の吐出冷媒温度の変化量と受液器内の冷媒量との相間関係に基づいて冷媒量の適否を判定する方法も知られている（例えば特開平１１－０８３２５０号公報）。

　受液器の液面高さを一定に設定した状態で冷媒量の適否を判定する方法も知られている（例えば特許第４３０６６３６号公報）。

　受液器が空になるまでその受液器内の冷媒を室外熱交換器に移動するものでは、受液器内に余剰冷媒が比較的多く存在する場合、受液器内のすべての冷媒が室外熱交換器に移動すると、高圧側圧力が急上昇してしまう。これは冷凍サイクル部品の寿命に悪影響を与える。受液器内のすべての冷媒が室内熱交換器に移動すると、低圧側圧力が急低下したり、圧縮機への液バックを生じる。この場合、圧縮機が損傷を受けるおそれがある。

　複数の室外ユニットがそれぞれ受液器を備えるマルチタイプの冷凍サイクルでは、各受液器の液面高さを一定に設定することが難しく、このため冷媒量を的確に判定できない。

　本発明の実施形態の目的は、高圧側圧力の急上昇、低圧側圧力の急低下、圧縮機への液バックなどの不具合を生じることなく、冷凍サイクルの冷媒量を的確に検出できる冷凍サイクル装置を提供することである。

　請求項１の冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル、バイパス、およびコントローラを備える。冷凍サイクルは、圧縮機の吐出冷媒を凝縮器、膨張弁、受液器、蒸発器に通して前記圧縮機に戻す。バイパスは、前記受液器の所定の高さ位置に接続され、その接続部を通して流入する冷媒を前記冷凍サイクルの低圧側に導く。コントローラは、前記バイパスの導通により前記受液器内の液冷媒の液面高さを検出し、その検出結果に基づき前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する。

第１実施形態の構成を示すブロック図。 第１実施形態の制御を示すフローチャート。 各実施形態の液面高さ検出に関わる時間経過と液面高さとの関係を示す図。 第２実施形態の構成を示すブロック図。 第２実施形態の制御を示すフローチャート。 第３実施形態の構成を示すブロック図。 第３実施形態の制御を示すフローチャート。 第４実施形態の要部の構成を示すブロック図。 第４実施形態の制御を示すフローチャート。 第５実施形態の要部の構成を示すブロック図。

　［１］第１実施形態　
　以下、この発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。一実施形態として、空気調和機に搭載される冷凍サイクル装置を例に説明する。　
　図１に示すように、圧縮機１の吐出口に四方弁２を介して室外熱交換器３が配管接続され、その室外熱交換器３に電動膨張弁４、受液器（リキッドタンクともいう）５、および熱交換器（熱交換部）６を介してパックドバルブ７が配管接続される。このパックドバルブ７に複数の電動膨張弁３１を介して複数の室内熱交換器３２がそれぞれ配管接続され、これら室内熱交換器３２にパックドバルブ８が配管接続される。各室内熱交換器３２は、互いに並列接続された状態にある。そして、パックドバルブ８に上記四方弁２およびアキュームレータ９を介して圧縮機１の吸込口が配管接続される。これら配管接続により、ヒートポンプ式の冷凍サイクルが構成される。各室内熱交換器３２は、室外熱交換器３に対して並列接続された状態にある。

　圧縮機１は、インバータ１０の出力により動作するモータを密閉ケースに収めた密閉型で、アキュームレータ９を経た冷媒を吸込み、その吸込み冷媒を圧縮して吐出口から吐出する。インバータ１０は、商用交流電源の電圧を直流電圧に変換し、その直流電圧を所定周波数Ｆ（Ｈｚ）およびその所定周波数Ｆに応じたレベルの交流電圧に変換し出力する。

　冷房時は、矢印で示すように、圧縮機１から吐出された冷媒が四方弁２、室外熱交換器３、電動膨張弁４、受液器５、熱交換器６、パックドバルブ７、各電動膨張弁３１を経て各室内熱交換器３２に流入する。各室内熱交換器３２から流出する冷媒は、パックドバルブ８、四方弁２、アキュームレータ９を通って圧縮機１に吸込まれる。この冷媒の流れにより、室外熱交換器３が凝縮器として機能し、各室内熱交換器３２が蒸発器として機能する。暖房時は、四方弁２の流路が切換わることにより、圧縮機１から吐出された冷媒が四方弁２およびパックドバルブ８を経て各室内熱交換器３２に流入する。各室内熱交換器３２から流出する冷媒は、パックドバルブ７、熱交換器６、受液器５、電動膨張弁４、室外熱交換器３、四方弁２、アキュームレータ９を通って圧縮機１に吸込まれる。この冷媒の流れにより、各室内熱交換器３２が凝縮器として機能し、室外熱交換器３が蒸発器として機能する。

　室外熱交換器３の近傍に室外ファン１１が配置され、各室内熱交換器３２の近傍にそれぞれ室内ファン３３が配置される。圧縮機１の吐出口と四方弁２との間の高圧側配管に、高圧側圧力Ｐｄを検知する圧力センサ１２が取付けられる。室外熱交換器３と電動膨張弁４との間の配管における室外熱交換器３寄りの位置に、室外熱交換器３から流出する冷媒の温度Ｔｃを検知する温度センサ（温度検知器）１３が取付けられる。アキュームレータ９と圧縮機１の吸込口との間の低圧側配管に、低圧側圧力Ｐｓを検知する圧力センサ１４が取付けられる。各室内熱交換器３２の冷房時冷媒流入側となる位置に、各室内熱交換器３２に流入する冷媒の温度Ｔｅｉを検知する温度センサ（温度検知器）３４がそれぞれ取付けられる。各室内熱交換器３２の冷房時冷媒流出側となる位置に、各室内熱交換器３２から流出する冷媒の温度Ｔｅｏを検知する温度センサ（温度検知器）３５がそれぞれ取付けられる。電動膨張弁４，３１は、入力される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するパルスモータバルブ（ＰＭＶ）である。

　受液器５のケース側面の所定高さの位置にバイパス配管（検知管ともいう）２０の一端が接続され、そのバイパス配管２０の他端が上記熱交換器６を経由して四方弁２とアキュームレータ９との間の低圧力側配管に接続される。受液器５内の液冷媒およびガス冷媒は、バイパス配管２０の接続部（接続位置）より高い位置に存する場合に、バイパス配管２０に流入する。

　バイパス配管２０において、一端（受液器５との接続部）と熱交換器６との間の位置に減圧器たとえばキャピラリチューブ２１が配設され、熱交換器６と他端（低圧側配管との接続部）との間の位置に開閉弁（二方弁）２２が配設される。そして、バイパス配管２０における開閉弁２２と他端（低圧側配管との接続部）との間の位置に、バイパス配管２０内の冷媒の温度Ｔｇを検知する温度センサ（温度検知器）２３が取付けられる。

　受液器５からバイパス配管２０に流入する冷媒は、開閉弁２２の開放時、キャピラリチューブ２１に流れてそこで気化し易いように減圧され、続いて熱交換器６に流れてそこで冷凍サイクル配管の主流冷媒から熱を奪って蒸発し、開閉弁２２を通って冷凍サイクルの低圧側配管に導かれる。

　圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、電動膨張弁４、受液器５、熱交換器６、パックドバルブ７、パックドバルブ８、アキュームレータ９、インバータ１０、室外ファン１１、圧力センサ１２、温度センサ１３、圧力センサ１４、バイパス配管２０、キャピラリチューブ２１、開閉弁２２、温度センサ２３は、室外ユニットＡに収容される。各電動膨張弁３１、各室内熱交換器３２、各室内ファン３３、各温度センサ３４、各温度センサ３５は、複数の室内ユニットＢ１，Ｂ２，…Ｂｎにそれぞれ収容される。これら室外ユニットＡおよび室内ユニットＢ１，Ｂ２，…Ｂｎにより、マルチタイプの空気調和機が構成される。

　室外ユニットＡおよび室内ユニットＢ１～Ｂｎにコントローラ４０が接続され、そのコントローラ４０にリモートコントロール式の操作表示器５０が接続される。操作表示器５０は、空気調和機の運転条件設定用である。

　コントローラ４０は、室外ユニットＡおよび室内ユニットＢ１～Ｂｎを制御するとともに、バイパス配管２０の導通により受液器５の液冷媒の液面高さを検出し、その検出結果に基づき冷凍サイクルの冷媒量を判定する。この判定手段として、コントローラ４０は、過熱度制御部４１、液面検知部４２、検出部（第１検出部）４３、検出部（第２検出部）４４、判定部４５、メモリ４６を有する。

　過熱度制御部４１は、冷房運転時、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより、各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを予め定められた設定値ＳＨｓ一定となるように制御する。過熱度ＳＨは、温度センサ３４の検知温度（室内熱交換器３２に流入する冷媒の温度）Ｔｅｉと温度センサ３５の検知温度（室内熱交換器３２から流出する冷媒の温度）Ｔｅｏとの差（＝Ｔｅｏ－Ｔｅｉ）である。

　液面検知部４２は、開閉弁２２が開放しているとき、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達しているか否かを、バイパス配管２０における温度センサ２３の検知温度Ｔｇに基づき検知する。温度センサ２３は、バイパス配管２０におけるキャピラリチューブ２１、熱交換器６、開閉弁２２を経た冷媒の温度Ｔｇを検知する。

　受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達していない場合、ガス冷媒がバイパス配管２０に流入する。バイパス配管２０に流入したガス冷媒は、キャピラリチューブ２１で減圧されて低温低圧となり、さらに熱交換器６で主流冷媒と熱交換して過熱度が大きくなる。このとき、温度センサ２３の検知温度Ｔｇは、設定値（蒸発温度）より所定値以上高い。液面検知部４２は、この検知温度Ｔｇに基づき、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達していないと判定する。

　受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部と同じまたはそれ以上に達した場合、液とガスの二相冷媒がバイパス配管２０に流入する。バイパス配管２０に流入した二相冷媒は、キャピラリチューブ２１で減圧されて低温低圧となり、さらに熱交換器６で主流冷媒と熱交換する（過熱度なし）。このとき、温度センサ２３の検知温度Ｔｇは、上記設定値に近くてその設定値を中心とする所定範囲内に収まる。液面検知部４２は、この検知温度Ｔｇに基づき、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達していると判定する。

　検出部４３は、当該冷凍サイクル装置の設置後の初期運転（冷房運転）時、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持しながら、電動膨張弁４に対する規定の開度制御を実行することで受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させ、その低下後（規定の開度制御の実行後）に開閉弁２２を開放してバイパス配管２０を導通させ、この導通により受液器５内の液冷媒の液面が上昇してバイパス配管２０の接続部に達するまでの時間ｔに基づき、バイパス配管２０が導通する直前における受液器５内の液冷媒の液面高さＨ１を検出する。

　検出部４３の処理のうち、過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持する制御は、過熱度制御部４１の制御に依存する。検出部４３の処理のうち、液面がバイパス配管２０の接続部に達したかの判断は、液面検知部４２の検知に依存する。

　検出部４４は、上記初期運転の後の通常運転（冷房運転）時、定期的な判定タイミングにおいて、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持しながら、電動膨張弁４に対する規定の開度制御を実行することで受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させ、その低下後（規定の開度制御の実行後）に開閉弁２２を開放してバイパス配管２０を導通させ、この導通により受液器５内の液冷媒の液面が上昇してバイパス配管２０の接続部に達するまでの時間ｔに基づき、バイパス配管２０が導通する直前における受液器５内の液冷媒の液面高さＨ２を検出する。

　検出部４４の処理のうち、過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持する制御は、過熱度制御部４１の制御に依存する。検出部４４の処理のうち、液面がバイパス配管２０の接続部に達したかの判断は、液面検知部４２の検知に依存する。

　判定部４５は、液面高さ検出部４３の検出結果Ｈ１と液面高さ検出部４４の検出結果Ｈ２との比較により、冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を判定する。

　なお、検出部４３，４４の処理のうち、受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させるための“規定の開度制御”とは、凝縮器として機能する室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣを通常運転用の目標値ＳＣｔより高い設定値“ＳＣｔ＋α”に定め、過冷却量ＳＣが設定値“ＳＣｔ＋α”となるように電動膨張弁４の開度を絞る制御のことである。冷媒の過冷却量ＳＣは、圧力センサ１２の検知圧力Ｐｄから換算される高圧側冷媒温度(飽和凝縮温度)Ｔｄｓｔと温度センサ１３の検知温度Ｔｃとの差（＝Ｔｄｓｔ－Ｔｃ）に相当する。

　受液器５内の液冷媒の液面高さは、各室内熱交換器３２において過熱度一定制御を行っているとき、室外熱交換器３内の冷媒量と相関関係にある。つまり、電動膨張弁４の開度を絞ると、室外熱交換器３内の冷媒量が増えて、受液器５内の液冷媒の液面が低下する。電動膨張弁４の開度を増すと、室外熱交換器３内の冷媒量が減って、受液器５内の液冷媒の液面が上昇する。上記設定値“ＳＣｔ＋α”は、冷凍サイクルの運転が安定状態にある場合に、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部より下方まで確実に下降し得る値であって、予め実験や試運転により確かめられてメモリ４６に記憶されている。

　検出部４４の処理において、定期的な判定タイミングとは、数日に一度、一週間に一度、数週間に一度、一月に一度、数ヶ月に一度などそのいずれでもよく、当該冷凍サイクル装置が設置される場所やその環境などに応じて適宜に選定される。

　つぎに、コントローラ４０が実行する制御を図２のフローチャートを参照しながら説明する。　
　コントローラ４０は、冷房運転時、初期状態フラグｆが“０”であるか否かを判定する（ステップ１０１）。初期状態フラグｆは、当該冷凍サイクル装置の設置時など、ユーザや作業員による操作表示器５０の所定のリセット操作に応じて“０”にリセットされる。

　初期状態フラグｆが“０”の場合（ステップ１０１のＹＥＳ）、コントローラ４０は、初期運転であるとの判断の下に、冷凍サイクルの運転が安定状態にあるか否かを判定する（ステップ１０２）。安定状態とは、例えば、運転の積算時間が設定時間（10時間乃至50時間）以上という条件、各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨと設定値ＳＨｓとの差の絶対値が所定値未満という条件、圧縮機１の運転周波数（インバータ１０の出力周波数）Ｆが設定値以上という条件など、これらいくつかの条件が共に満足された状態のことをいう。

　冷凍サイクルの運転が安定状態にない場合（ステップ１０２のＮＯ）、コントローラ４０は、ステップ１０１のフラグ判定に戻る。

　冷凍サイクルの運転が安定状態にある場合（ステップ１０２のＹＥＳ）、コントローラ４０は、受液器５内の液冷媒の液面高さを検出する（ステップ１０３）。すなわち、コントローラ４０は、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持しながら、電動膨張弁４に対する規定の開度制御を実行することで受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させる。この低下後（規定の開度制御の実行後）、コントローラ４０は、開閉弁２２を開放してバイパス配管２０を導通する。

　バイパス配管２０が導通すると、受液器５内の上部に存するガス冷媒がバイパス配管２０に流れ、それに伴い受液器５内の液冷媒の液面が上昇していく。コントローラ４０は、バイパス配管２０の導通を開始してから、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達するまでの時間ｔを、計測する。コントローラ４０は、液面がバイパス配管２０の接続部に達したかどうかを温度センサ２３の検知温度Ｔｇに基づき検知する。計測時間ｔは、図３に示すように、液面高さが低いほど長くなり、液面高さが高いほど短くなる。

　コントローラ４０は、計測時間ｔと液面高さとの相関関係に基づき、バイパス配管２０が導通する直前における受液器５内の液冷媒の液面高さＨ１を検出する。そして、コントローラ４０は、検出した液面高さＨ１を初期液面高さとしてメモリ４６に記憶する（ステップ１０４）。

　初期液面高さＨ１の記憶に伴い、コントローラ４０は、初期状態フラグｆを“１”にセットし（ステップ１０５）、ステップ１０１のフラグ判定に戻る。

　初期状態フラグｆが“１”の場合（ステップ１０１のＮＯ）、コントローラ４０は、初期運転後の通常運転であるとの判断の下に、定期的な判定タイミングの到来を監視する（ステップ１０６）。判定タイミングでない場合（ステップ１０６のＮＯ）、コントローラ４０は、ステップ１０１のフラグ判定に戻る。

　判定タイミングが到来したとき（ステップ１０６のＹＥＳ）、コントローラ４０は、冷凍サイクルの運転が安定状態にあるか否かを判定する（ステップ１０７）。安定状態とは、初期運転時と同様に複数の条件が共に満たされた状態のことをいう。冷凍サイクルの運転が安定状態にない場合（ステップ１０７のＮＯ）、コントローラ４０は、ステップ１０１のフラグ判定に戻る。

　冷凍サイクルの運転が安定状態にある場合（ステップ１０７のＹＥＳ）、コントローラ４０は、受液器５内の液冷媒の液面高さを検出する（ステップ１０８）。すなわち、コントローラ４０は、初期運転時の液面高さ検出と同じく、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持しながら、電動膨張弁４に対する規定の開度制御を実行することで受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させる。この低下後（規定の開度制御の実行後）、コントローラ４０は、開閉弁２２を開放してバイパス配管２０を導通させる。

　バイパス配管２０が導通すると、受液器５内の上部に存するガス冷媒がバイパス配管２０に流れ、それに伴い受液器５内の液冷媒の液面が上昇していく。コントローラ４０は、バイパス配管２０の導通を開始してから、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達するまでの時間ｔを、計測する。コントローラ４０は、液面がバイパス配管２０の接続部に達したかどうかを温度センサ２３の検知温度Ｔｇに基づき検知する。

　コントローラ４０は、計測時間ｔと液面高さとの相関関係（図３）に基づき、バイパス配管２０が導通する直前における受液器５内の液冷媒の液面高さＨ２を検出する。

　なお、ステップ１０３，１０８の液面高さ検出に際し、すでに、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部よりも下方に低下した状態にあることも考えられる。この場合でも、受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させるための“規定の開度制御”は実行される。“規定の開度制御”が実行されても、液面高さ検出に支障は生じない。

　コントローラ４０は、検出した液面高さＨ２とメモリ４６に記憶している初期液面高さＨ１とを比較することにより、冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を判定する（ステップ１０９）。例えば、今回検出した液面高さＨ２が初期液面高さＨ１よりも低くてその差（変化量）が所定値以上の場合、コントローラ４０は、冷凍サイクルの冷媒が漏洩していると判定する。今回検出した液面高さＨ２が初期液面高さＨ１を中心とする所定範囲内に収まっている場合、コントローラ４０は、冷凍サイクルの冷媒が漏洩していないと判定する。

　なお、受液器５の容量は予め分かっているので、今回検出した液面高さＨ２が初期液面高さＨ１よりどれだけ低下したかの液面変化量が分かれば、その液面変化量から冷媒の漏洩量を検出することも可能である。この場合、温度センサ１３の検知温度Ｔｃあるいは圧力センサ１２の検知圧力Ｐｄから液冷媒の密度を算出し、算出した密度によって上記検出した漏洩量を補正することにより、漏洩量の検出精度を向上させることができる。

　判定結果が漏洩なしの場合（ステップ１１０のＮＯ）、コントローラ４０は、ステップ１０１のフラグ判定に戻る。

　判定結果が漏洩ありの場合（ステップ１１０のＹＥＳ）、コントローラ４０は、冷凍サイクルに冷媒の漏洩が生じている旨を例えば操作表示器５０の文字表示やアイコン画像表示により、報知する（ステップ１１１）。この報知により、ユーザは、冷凍サイクルに冷媒の漏洩が生じていることを認識し、保守・点検を依頼することができる。なお、冷媒の漏洩が生じている旨を報知するのと同時に、上記検出される漏洩量を報知してもよい。

　この報知に伴い、コントローラ４０は、圧縮機１を停止して以後の運転を禁止する（ステップ１１２）。この運転禁止により、冷媒が漏洩したまま運転が継続することがなくなり、冷凍サイクル機器への悪影響を回避することができる。

　以上のように、初期運転時の液面高さＨ１を検出して記憶し、かつ通常運転時の液面高さＨ２を定期的に検出し、両検出結果Ｈ１，Ｈ２を比較することにより、冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を的確に検出することができる。

　液面検知および液面高さ検出に用いるバイパス配管２０は、受液器５から流入するわずかな量の冷媒を冷凍サイクルの低圧側配管に戻すだけなので、受液器５が空にならない。従来のように、受液器内のすべての冷媒を室外熱交換器に移動すると、高圧側圧力が急上昇し、冷凍サイクル部品の寿命に悪影響を与えてしまうが、そのような不具合は生じない。また、従来のように、受液器内のすべての冷媒を室内熱交換器に移動すると、低圧側圧力が急低下したり、圧縮機１への液バックを生じ、圧縮機１が損傷を受けるおそれがあるが、そのような不具合も生じない。

　しかも、冷凍サイクルの運転が安定状態にあることを条件として液面高さ検出を行うので、外気温度や風量等の外乱にかかわらず、冷媒の漏洩の有無を精度よく検出することができる。

　［２］第２実施形態　
　図４に示すように、第１実施形態の室外ユニットＡと同じ構成の２つの室外ユニットＡ１，Ａ２が、互いに並列に配管接続される。この室外ユニットＡ１，Ａ２に、室内ユニットＢ１，Ｂ２，…Ｂｎが配管接続される。冷房運転時、室外ユニットＡ１，Ａ２の各室外熱交換器３および各受液器５を経た冷媒が、室内ユニットＢ１，Ｂ２，…Ｂｎの各室内熱交換器３２に流れる。各室内熱交換器３２を経た冷媒は、室外ユニットＡ１，Ａ２に戻って各圧縮機１に吸込まれる。

　コントローラ４０は、室外ユニットＡ１，Ａ２および室内ユニットＢ１～Ｂｎを制御するとともに、各バイパス配管２０の導通により各受液器５の液冷媒の液面高さを検出し、その検出結果に基づき冷凍サイクルの冷媒量を判定する。この判定手段として、コントローラ４０は、過熱度制御部６１、液面検知部６２、検出部（第１検出部）６３、検出部（第２検出部）６４、判定部６５、均一化部６６、およびメモリ４６を有する。　
　過熱度制御部６１は、冷房運転時、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより、各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを予め定められた設定値ＳＨｓ一定となるように制御する。

　液面検知部６２は、各開閉弁２２が開放しているとき、各受液器５内の液冷媒の液面が各バイパス配管２０の接続部に達しているか否かを、各温度センサ２３の検知温度Ｔｇに基づき判定する。具体的は判定方法については、第１実施形態と同じである。

　検出部６３は、当該冷凍サイクル装置の設置後の初期運転（冷房運転）時、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持しながら、室外ユニットＡ１において、電動膨張弁４に対する規定の開度制御を実行することで受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させ、この低下後（規定の開度制御の実行後）に開閉弁２２を開放してバイパス配管２０を導通させ、この導通により受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達するまでの時間ｔに基づき、バイパス配管２０の導通直前における受液器５内の液冷媒の液面高さＨ１を検出する。

　検出部６３の処理のうち、過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持する制御は、過熱度制御部６１の制御に依存する。検出部６３の処理のうち、液面がバイパス配管２０の接続部に達しかの判断は、液面検知部６２の検知に依存する。

　検出部６４は、上記初期運転の後の通常運転（冷房運転）時、定期的な判定タイミングにおいて、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持しながら、室外ユニットＡ１において、電動膨張弁４に対する規定の開度制御を実行することで受液器５内の液冷媒の液面をバイパス配管２０の接続部より下方に低下させ、この低下後（規定の開度制御の実行後）に開閉弁２２を開放してバイパス配管２０を導通させ、この導通により受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達するまでの時間ｔに基づき、バイパス配管２０の導通直前における受液器５内の液冷媒の液面高さＨ２を検出する。

　検出部６４の処理のうち、過熱度ＳＨを設定値ＳＨｓ一定に維持する制御は、過熱度制御部６１の制御に依存する。検出部６４の処理のうち、液面がバイパス配管２０の接続部に達しかの判断は、液面検知部６２の検知に依存する。

　判定部６５は、検出部６３の検出結果Ｈ１と検出部６４の検出結果Ｈ２との比較により、冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を判定する。

　均一化部６６は、検出部６３，６４による液面高さ検出の前に、室外ユニットＡ１，Ａ２における各受液器５内の液冷媒の量を均一化する。具体的には、均一化部６６は、各受液器５内の液面が各バイパス配管２０の接続部に達しているか否かを液面検知部６２の判定結果から認識し、各受液器５の少なくとも１つにおいて液面が接続部に達していない場合に、全ての受液器５内の液冷媒の液面が各バイパス配管２０の接続部とほぼ同じ位置となるように各電動膨張弁４の開度を制御する。　
　他の構成は第１実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。

　コントローラ４０が実行する制御を図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図５において、図２と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省略する。

　コントローラ４０は、初期運転において、冷凍サイクルの運転が安定状態にある場合（ステップ１０１のＹＥＳ、ステップ１０２のＹＥＳ）、各受液器５内の液冷媒の量を均一化するための均一化運転を実行し（ステップ２０１）、この均一化運転の実行後に室外ユニットＡ１における受液器５内の液冷媒の液面高さを検出する（ステップ１０３）。

　また、コントローラ４０は、初期運転後の通常運転において（ステップ１０１のＮＯ）、かつ判定タイミングにおいて（ステップ１０６のＹＥＳ）、冷凍サイクルの運転が安定状態にある場合（ステップ１０７のＹＥＳ）、各受液器５内の液冷媒の量を均一化するための均一化運転を実行し（ステップ２０２）、この均一化運転の実行後に室外ユニットＡ１における受液器５内の液冷媒の液面高さを検出する（ステップ１０８）。

　均一化運転において、コントローラ４０は、各受液器５内の液冷媒の液面が各バイパス配管２０の接続部に達しているか否かを判定する。

　均一化運転において、各受液器５の全ての液面が各バイパス配管２０の接続部に達していないと判定した場合、コントローラ４０は、各受液器５の全ての液面が各バイパス配管２０の接続部に達するまで、各電動膨張弁４の開度を増して各受液器５内の液冷媒を増やす。

　均一化運転において、室外ユニットＡ１における受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達し、かつ室外ユニットＡ２における受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達していない場合、コントローラ４０は、室外ユニットＡ１において、電動膨張弁４の開度を絞って受液器５内の液冷媒を減らし、受液器５内の液面がバイパス配管２０の接続部より下方に下がったところで電動膨張弁４の開度を増して受液器５内の液冷媒を増やす。この開度制御により、室外ユニットＡ１における受液器５内の液冷媒の液面が、バイパス配管２０の接続部とほぼ同じ位置に維持される。

　均一化運転において、コントローラ４０は、室外ユニットＡ２における受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達するまで、電動膨張弁４の開度を増して受液器５内の液冷媒を増やす。この開度増に際し、コントローラ４０は、均一化を速めるべく、室外ユニットＡ２側の電動膨張弁４の開度変化量を、室外ユニットＡ１側の電動膨張弁４の開度変化量より大きくする。

　均一化運転において、室外ユニットＡ２における受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達し、かつ室外ユニットＡ１における受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達していない場合、コントローラ４０は、室外ユニットＡ２において、電動膨張弁４の開度を絞って受液器５内の液冷媒を減らし、受液器５内の液面がバイパス配管２０の接続部より下方に下がったところで電動膨張弁４の開度を増して受液器５内の液冷媒を増やす。この開度制御により、室外ユニットＡ２における受液器５内の液冷媒の液面が、バイパス配管２０の接続部とほぼ同じ位置に維持される。

　均一化運転において、コントローラ４０は、室外ユニットＡ１における受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達するまで、電動膨張弁４の開度を増して受液器５内の液冷媒を増やす。この開度増に際し、コントローラ４０は、均一化を速めるべく、室外ユニットＡ１側の電動膨張弁４の開度変化量を、室外ユニットＡ２側の電動膨張弁４の開度変化量より大きくする。

　このような均一化運転の実行により、室外ユニットＡ１，Ａ２における冷媒の不均衡を解消することができる。よって、複数の室外ユニットＡ１，Ａ２を有するマルチタイプの空気調和機であっても、室外ユニットＡ１，Ａ２の各受液器５における液冷媒の液面高さをそれぞれ精度よく検出できる。ひいては、冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を的確に検出することができる。

　なお、各受液器５における液冷媒の液面を上下させる手段としては、各電動膨張弁４の開度制御に限らず、各室外ファン１１の回転数制御を行ってもよい。各電動膨張弁４の開度制御と各室外ファン１１の回転数制御とを組み合わせてもよい。

　各受液器５における液冷媒の液面を上下させる手段としては、各バイパス配管２０を導通しているときの各開閉弁２２の開放時間を調節してもよい。液面がバイパス配管２０の接続部に達している状態で開閉弁２２の開放時間を長くすれば、受液器５からバイパス配管２０に流入する液冷媒の量が増し、その分だけ受液器５内の液冷媒の液面を下げることができる。

　［３］第３実施形態　
　図６に示すように、複数の室外ユニットＡ１，Ａ２，…Ａｎが、互いに並列に配管接続される。これら室外ユニットＡ１，Ａ２，…Ａｎに、室内ユニットＢ１，Ｂ２，…Ｂｎが配管接続される。これら室外ユニットＡ１，Ａ２，…Ａｎおよび室内ユニットＢ１，Ｂ２，…Ｂｎにより、マルチタイプの空気調和機が構成される。

　室外ユニットＡ１は、第１実施形態の室外ユニットＡと同じ構成であり、親機として機能する。室外ユニットＡ２～Ａｎは、熱交換器６、バイパス配管２０、キャピラリチューブ２１、開閉弁（二方弁）２２、温度センサ２３を有していない点だけ第１実施形態の室外ユニットＡと異なる構成であり、子機として機能する。子機である室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５の容量は、親機である室外ユニットＡ１の受液器５の容量よりも小さい。

　冷房運転時、室外ユニットＡ１～Ａｎの各室外熱交換器３および各受液器５を経た冷媒が、室内ユニットＢ１～Ｂｎの各室内熱交換器３２に流れる。各室内熱交換器３２を経た冷媒は、室外ユニットＡ１～Ａｎに戻って各圧縮機１に吸込まれる。

　コントローラ４０は、室外ユニットＡ１～Ａｎおよび室内ユニットＢ１～Ｂｎを制御するとともに、バイパス配管２０の導通により受液器５の液冷媒の液面高さを検出し、その検出結果に基づき冷凍サイクルの冷媒量を判定する。この判定手段として、コントローラ４０は、過熱度制御部７１、液面検知部７２、過冷却量検出部７３、液面制御部７４、判定部７５、およびメモリ４６を有する。

　過熱度制御部７１は、冷房運転時、各電動膨張弁３１の開度を制御することにより、各室内熱交換器３２における冷媒の過熱度ＳＨを予め定められた設定値ＳＨｓ一定となるように制御する。

　液面検知部７２は、開閉弁２２が開放しているとき、受液器（第１受液器）５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達しているか否かを、バイパス配管２０における温度センサ２３の検知温度Ｔｇに基づき検知する。

　過冷却量検出部７３は、冷房運転時、各室外熱交換器（第１および第２凝縮器）３における冷媒の過冷却量ＳＣを検出する。冷媒の過冷却量ＳＣは、圧力センサ１２の検知圧力Ｐｄから換算される高圧側冷媒温度（飽和凝縮温度）Ｔｄｓｔと温度センサ１３の検知温度Ｔｃとの差（＝Ｔｄｓｔ－Ｔｃ）に相当する。

　液面制御部７４は、室外ユニットＡ２～Ａｎにおける各受液器（第２受液器）５内の液冷媒を満杯状態に設定し、かつバイパス配管２０の導通により室外ユニットＡ１における受液器（第１受液器）５内の液冷媒の液面高さを検出しながらその液面高さを所定高さに設定する。具体的には、液面制御部７４は、室外ユニットＡ２～Ａｎにおける各受液器（第２受液器）５内の液冷媒を満杯状態に設定するべく、室外ユニットＡ２～Ａｎの室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣを予め定められた設定値ＳＣｆに設定する。設定値ＳＣｆは、室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５内の液冷媒が満杯状態となり得る値である。上記所定高さは、例えば受液器５とバイパス配管２０との接続部の高さである。液冷媒の液面高さの検出は、液面検知部７２の検知に依存する。

　判定部７５は、各室内熱交換器３２の過熱度ＳＨが設定値ＳＨｓ一定に制御され、室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５内の液冷媒が満杯状態に設定され、室外ユニットＡ１の受液器５内の液冷媒の液面が所定高さに設定された状態で、室外ユニットＡ１の室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣに応じて冷凍サイクルの冷媒量を判定する。具体的には、判定部７５は、室外ユニットＡ１の室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣと予め定められた基準値ＳＣｓとの差分ΔＳＣ（＝ＳＣ－ＳＣｓ）に基づき、冷凍サイクルの冷媒量の適否（正常・不足・過剰）を判定する。

　なお、冷媒量の適否は、過冷却量ＳＣに加えて、室外ユニットＡ１の電動膨張弁４の開度、室外ユニットＡ１の圧縮機１の周波数、或いは室内ユニットＢ１～Ｂｍの電動膨張弁３１の合計開度などの運転パラメータを考慮して判定されてもよい。

　過冷却量の基準値ＳＣｓは、空気調和機の設置直後などに実施される試運転モードでの動作時において、上記過冷却量検出部７３により検出されてコントローラ４０のメモリ４６に記憶される。上記試運転モードにおいては、各室外熱交換器３を凝縮器として機能させるとともに各室内熱交換器３２を蒸発器として機能させる冷房運転が実施される。当該冷房運転は、上記過熱度制御部７１および上記液面制御部７４の制御の下で実施される。すなわち、室内ユニットＢ１～Ｂｍの室内熱交換器３２の過熱量ＳＨが設定値ＳＨｓとなり、子機である室外ユニットＡ２～Ａｎの室外熱交換器３の過冷却量ＳＣが設定値ＳＣｆとなり、且つ親機である室外ユニットＡ１の受液器５内の液冷媒の液面高さがバイパス配管２０の接続部の高さとなる。この運転条件下においては、室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５が満液となる。

　室内ユニットＢ１～Ｂｍの室内熱交換器３２の過熱度ＳＨ、室外ユニットＡ２～Ａｎの室外熱交換器３の過冷却量ＳＣ、および室外ユニットＡ１～Ａｎの受液器５内の液冷媒の液面高さを上記試運転モードにおける冷房運転と同様に設定することにより、主に室外ユニットＡ１の室外熱交換器３の過冷却量ＳＣと基準値ＳＣｓとの比較によって冷凍サイクル内の冷媒量を判定することが可能となる。

　コントローラ４０は、定期的な判定タイミングが到来したこと、或いは操作表示器５０等により処理の開始が指示されたことをトリガとして、冷媒量判定モードに移行する。定期的な判定タイミングとは、数日に一度、一週間に一度、数週間に一度、一月に一度、数ヶ月に一度などそのいずれでもよく、当該冷凍サイクル装置が設置される場所やその環境などに応じて適宜に選定される。

　冷媒量判定モードにおいてコントローラ４０が実行する制御を図７のフローチャートに示す。　
　冷媒量判定モードが開始されると、先ずコントローラ４０は、室内ユニットＢ１～Ｂｍの電動膨張弁３１の開度を調整することにより、室内ユニットＢ１～Ｂｍの過熱度ＳＨを目標値ＳＨｓで一定となるように制御する（ステップＳ１１）。

　ステップＳ１１の後、コントローラ４０は、子機である室外ユニットＡ２～Ａｎの室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣが設定値ＳＣｆ一定となるように室外ユニットＡ２～Ａｎを制御する（ステップＳ１２）。例えばコントローラ４０は、室外ユニットＡ２～Ａｎのいずれかにおいて、圧力センサ１２の検知圧力Ｐｄから換算される飽和凝縮温度Ｔｄｓｔと温度センサ１３の検知温度Ｔｃとに基づき検出される過冷却量ＳＣが設定値ＳＣｆよりも大きい場合には、その室外ユニットの室外ファン（第２ファン）１１の送風量を減らすか或いは電動膨張弁（第２膨張弁）４の開度を増すことにより、過冷却量ＳＣを設定値ＳＣｆまで下げる。また、コントローラ４０は、室外ユニットＡ２～Ａｎのいずれかにおいて、上記のように検出される過冷却量ＳＣが設定値ＳＣｆよりも小さい場合には、その室外ユニットの室外ファン（第２ファン）１１の送風量を増すか或いは電動膨張弁（第２膨張弁）４の開度を減らすことにより、過冷却量ＳＣを設定値ＳＣｆまで上げる。室外ユニットＡ２～Ａｎにおいて過冷却量ＳＣが設定値ＳＣｆに一定となったとき、室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５内の液冷媒は満杯状態となる。

　室外ファン１１の送風量および電動膨張弁４の開度の少なくとも一方を制御することで、受液器５内の液冷媒を満杯状態に設定できる。

　ステップＳ１２の後、コントローラ４０は、親機である室外ユニットＡ１の受液器５内の液冷媒の液面高さを、バイパス配管２０の接続部の位置に制御する（ステップＳ１３）。この処理において、コントローラ４０は、受液器５内の液冷媒の液面がバイパス配管２０の接続部に達しているか否かを温度センサ２３の検知温度Ｔｇに基づいて判定しつつ、受液器５内の液冷媒を増減させ、液面をバイパス配管２０の接続部の位置で停止させる。受液器５内の液冷媒は、室外ユニットＡ１の室外ファン（第１ファン）１１の送風量を減らすか或いは電動膨張弁（第１膨張弁）４の開度を増すことにより増やすことができ、室外ユニットＡ１の室外ファン（第１ファン）１１の送風量を増すか或いは電動膨張弁（第１膨張弁）４の開度を減らすことにより減らすことができる。

　ステップＳ１３の後、コントローラ４０は、親機である室外ユニットＡ１の圧力センサ１２の検知圧力Ｐｄから換算される飽和凝縮温度Ｔｄｓｔと温度センサ１３の検知温度Ｔｃとに基づき、室外ユニットＡ１の室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣを検出する（ステップＳ１４）。さらに、コントローラ４０は、ステップＳ１４にて検出した過冷却量ＳＣと基準値ＳＣｓとの差分ΔＳＣ（＝ＳＣ－ＳＣｓ）を算出する（ステップＳ１５）。

　ステップＳ１５の後、コントローラ４０は、差分ΔＳＣに基づき冷凍サイクルの冷媒量の適否を判定する（ステップＳ１６）。差分ΔＳＣが冷媒量正常とみなせる所定範囲内の値である場合（ステップＳ１６の“正常”）、コントローラ４０は当該フローチャートに示す処理を終了する。

　差分ΔＳＣが上記所定範囲を下回る場合、冷媒量が不足（または漏洩）しているとの判定の下に（ステップＳ１６の“不足”）、コントローラ４０は冷媒量不足（または冷媒漏洩）を報知する（ステップＳ１７）。また、差分ΔＳＣが上記所定範囲を上回る場合、冷媒量が過剰であるとの判定の下に（ステップＳ１６の“過剰”）、コントローラ４０は冷媒量過剰を報知する（ステップＳ１８）。ステップＳ１７或いはステップＳ１８の後、コントローラ４０は当該フローチャートに示す処理を終了する。

　ステップＳ１７，Ｓ１８における報知は、例えば室外ユニットＡ１に設けられた表示器或いは操作表示器５０の表示により行われる。また、コントローラ４０がネットワークを介して遠隔監視システム等の外部システムに接続されている場合、当該外部システムに冷媒不足或いは冷媒過剰を送信することにより、ステップＳ１７，Ｓ１８における報知が行われてもよい。

　以上のように、子機である室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５内の液冷媒を満杯状態に設定した状態で冷媒量の適否を判定することにより、これら受液器５内の液冷媒の液面高さの不均衡が是正される。よって、冷媒量の適否の判定精度を高めることができる。

　子機である室外ユニットＡ２～Ａｎに熱交換器６、バイパス配管２０、キャピラリチューブ２１、開閉弁２２、温度センサ２３を設ける必要がない。したがって、室外ユニットＡ２～Ａｎの構成を簡素化できる。

　子機である室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５は、親機である室外ユニットＡ１の受液器５よりも容量が小さい。したがって、室外ユニットＡ２～Ａｎの受液器５内の液冷媒を満杯状態とするための制御に要する時間を短縮できる。

　室内ユニットＢ１～Ｂｍの室内熱交換器３２における冷媒の過熱度を設定値ＳＨｓに保つことで、室内ユニットＢ１～Ｂｍ内の冷媒量が基準値ＳＣｓの取得時と概ね同一となる。したがって、冷媒量の適否の判定精度を高めることができる。

　［４］第４実施形態　
　第４実施形態は、冷媒量判定モードの処理の一部が第３実施形態と異なる。第３実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

　コントローラ４０は、図８に示すように、過熱度制御部７１、液面検知部７２、過冷却量検出部７３、液面制御部７４、判定部７５、メモリ４６に加えて、凝縮圧力検出部７６を有する。

　凝縮圧力検出部７６は、室外ユニットＡ１における冷媒の凝縮圧力を検出する。凝縮圧力は、室外ユニットＡ１の圧力センサ１２が検出する圧力Ｐｄに基づき、配管に応じた圧力損失を考慮して換算することができる。

　判定部７５は、冷媒量判定モード時に凝縮圧力検出部７６が検出した凝縮圧力Ｐｄａと、試運転モード時に凝縮圧力検出部７６が検出した凝縮圧力Ｐｄｓとに基づいて、冷媒量判定モード時の液冷媒の密度と試運転モード時の液冷媒の密度との比（密度比という）を算出する。そして、判定部７５は、算出した密度比に基づいて過冷却量の差分ΔＳＣを補正し、補正した差分ΔＳＣ（補正差分ΔＳＣｃという）に基づいて冷凍サイクルの冷媒量の適否を判定する。

　凝縮圧力Ｐｄａの下での液冷媒の密度をρａ、凝縮圧力Ｐｄｓの下での液冷媒の密度をρｓとすると、以下の式（I）の比例関係が成り立つ。　
　　ρａ／ρｓ∝Ｐｄａ／Ｐｄｓ …（I）　
　補正差分ΔＳＣｃは、以下の式（II）にて表される。　
　　ΔＳＣｃ＝ρａ／ρｓ×ΔＳＣ＝α×Ｐｄａ／Ｐｄｓ×ΔＳＣ …（II）　
　ここに、αは式（I）の比例関係を表す比例定数である。

　冷媒量判定モードにおいてコントローラ４０が実行する制御を図９のフローチャートに示す。　
　ステップＳ２１～Ｓ２５は、第３実施形態におけるステップＳ１１～１５と同様である。ステップＳ２５の後、コントローラ４０は、上記の式（II）に基づき差分ΔＳＣを補正して補正差分ΔＳＣｃを算出する（ステップＳ２６）。

　ステップＳ２６の後、コントローラ４０は、補正差分ΔＳＣｃに基づき冷凍サイクルの冷媒量の適否を判定する（ステップＳ２７）。補正差分ΔＳＣｃが冷媒量正常とみなせる所定範囲内の値である場合（ステップＳ２７の“正常”）、コントローラ４０は当該フローチャートに示す処理を終了する。

　補正差分ΔＳＣｃが上記所定範囲を下回る場合、冷媒量が不足（または冷媒漏洩）しているとの判定の下に（ステップＳ２７の“不足”）、コントローラ４０は冷媒量不足を報知する（ステップＳ２８）。また、補正差分ΔＳＣｃが上記所定範囲を上回る場合、冷媒量が過剰であるとの判定の下に（ステップＳ２７の“過剰”）、コントローラ４０は冷媒量過剰を報知する（ステップＳ２９）。ステップＳ２８或いはステップＳ２９の後、コントローラ４０は当該フローチャートに示す処理を終了する。ステップＳ２８，Ｓ２９における報知は、ステップＳ１７，Ｓ１８と同様の方法で行うことができる。

　室外ユニットＡ１の室外熱交換器３における冷媒の過冷却量ＳＣが同一であっても、当該冷媒の量は密度ρに応じて変化する。したがって、冷媒量判定モード及び試運転モードそれぞれの動作時における液冷媒の密度ρａ，ρｓが異なる場合には、過冷却量の差分ΔＳＣに基づく冷媒量の判定に誤差が生じ得る。これに対し、本実施形態のように密度比ρａ／ρｓ（=α×Ｐｄａ／Ｐｄｓ）にて差分ΔＳＣを補正すれば上記誤差が低減され、冷媒量の判定精度を高めることができる。

　［５］第５実施形態
　第５実施形態は、第４実施形態における密度比ρａ／ρｓを冷媒の蒸発圧力に基づいて算出する点が、第４実施形態と異なる。第３，第４実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

　コントローラ４０は、図１０に示すように、凝縮圧力検出部７６に代えて蒸発圧力検出部７７を有する。

　蒸発圧力検出部７７は、室外ユニットＡ１における冷媒の蒸発圧力を検出する。蒸発圧力は、室外ユニットＡ１の圧力センサ１４が検出する圧力Ｐｓに基づき、配管に応じた圧力損失を考慮して換算することができる。

　判定部７５は、冷媒量判定モード時に蒸発圧力検出部７７が検出した蒸発圧力Ｐｓａと、試運転モード時に蒸発圧力検出部７７が検出した蒸発圧力Ｐｓｓとに基づいて、冷媒量判定モード時の液冷媒の密度と試運転モード時の液冷媒の密度との比（密度比という）を算出する。そして、判定部７５は、当該密度比に基づき過冷却量の差分ΔＳＣを補正し、補正した差分ΔＳＣ（補正差分ΔＳＣｃという）に基づいて冷凍サイクルの冷媒量の適否を判定する。

　蒸発圧力Ｐｓａの下での液冷媒の密度をρａ、蒸発圧力Ｐｓｓの下での液冷媒の密度をρｓとすると、以下の式（III）の比例関係が成り立つ。　
　　ρａ／ρｓ∝Ｐｓａ／Ｐｓｓ …（III）　
　補正差分ΔＳＣｃは、以下の式（IV）にて表される。　
　　ΔＳＣｃ＝ρａ／ρｓ×ΔＳＣ＝β×Ｐｓａ／Ｐｓｓ×ΔＳＣ …（IV）　
　ここに、βは式（III）の比例関係を表す比例定数である。

　冷媒量判定モードにおける制御は、図９のフローチャートを用いて説明した流れと同様である。但しステップＳ２６において、コントローラ４０は、上記の式（IV）に基づき差分ΔＳＣを補正して補正差分ΔＳＣｃを算出する。

　本実施形態のように蒸発圧力に基づいて密度比ρａ／ρｓを算出し、過冷却量の差分ΔＳＣを補正する場合であっても、第４実施形態と同様に冷媒量の判定精度を高めることができる。

　［６］変形例　
　上記各実施形態では、空気調和機に搭載される冷凍サイクル装置について説明したが、給湯機等の他の機器に搭載される冷凍サイクル装置においても同様に実施可能である。

　上記各実施形態では、バイパス配管２０、キャピラリチューブ２１、開閉弁２２及び温度センサ２３を用いて室外ユニットＡ１の受液器５内の液冷媒の液面を検知されるとしたが、他の方法により液面が検知されてもよい。例えば、受液器５内の液面に浮かせたフロートと、受液器５に対して固定的に設けられたスイッチとを備え、上記フロートにより上記スイッチをオン／オフするフロート式センサを用いて液面が検出されてもよい。

　その他、上記各実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　本発明の冷凍サイクル装置は、空気調和機や給湯機への利用が可能である。

　１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、４…電動膨張弁、５…受液器、６…熱交換器、９…アキュームレータ、１０…インバータ、１１…室外ファン、１２，１４…圧力センサ、１３，３４，３５……温度センサ、３１…電動膨張弁、３２…室内熱交換器、３３…室内ファン、Ａ…室外ユニット、Ｂ１～Ｂｎ…室内ユニット、４０…コントローラ、４１…過熱度制御部、４２…液面検知部、４３，４４…検出部、４５…判定部、４６…メモリ

Claims (9)

1. 　圧縮機の吐出冷媒を凝縮器、膨張弁、受液器、蒸発器に通して前記圧縮機に戻す冷凍サイクルと、
   　前記受液器の所定の高さ位置に接続され、その接続部を通して流入する冷媒を前記冷凍サイクルの低圧側に導くバイパスと、
   　前記バイパスの導通により前記受液器内の液冷媒の液面高さを検出し、その検出結果に基づき前記冷凍サイクルの冷媒量を判定するコントローラと、
   　を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 　前記コントローラは、
   　前記膨張弁の開度を制御することにより前記受液器内の液冷媒の液面を前記バイパスの接続部より下方に低下させ、この低下後に前記バイパスを導通して前記受液器内の液冷媒の液面を上昇させ、その導通の開始から、前記受液器内の液冷媒の液面が前記バイパスの接続部に達するまでの時間に基づき、前記バイパスの導通直前における前記受液器内の液冷媒の液面高さを検出する検出部と、
   　前記検出部の検出結果に基づき、前記冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を判定する判定部と、
   　を含むことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
3. 　前記コントローラは、
   　当該冷凍サイクル装置の初期運転時、前記膨張弁の開度を制御することにより前記受液器内の液冷媒の液面を前記バイパスの接続部より下方に低下させ、この低下後に前記バイパスを導通して前記受液器内の液冷媒の液面を上昇させ、その導通の開始から、前記受液器内の液冷媒の液面が前記バイパスの接続部に達するまでの時間に基づき、前記バイパスの導通直前における前記受液器内の液冷媒の液面高さＨ１を検出する第１検出部と、
   　当該冷凍サイクル装置の前記初期運転の後の通常運転時、前記膨張弁の開度制御により前記受液器内の液冷媒の液面を前記バイパスの接続部より下方に低下させ、この低下後に前記バイパスを導通して前記受液器内の液冷媒の液面を上昇させ、その導通の開始から、前記受液器内の液冷媒の液面が前記バイパスの接続部に達するまでの時間に基づき、前記バイパスの導通直前における前記受液器内の液冷媒の液面高さＨ２を検出する第２検出部と、
   　前記第１検出部の検出結果Ｈ１と前記第２検出部の検出結果Ｈ２との比較により、前記冷凍サイクルにおける冷媒の漏洩の有無を判定する判定部と、
   　を含むことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
4. 　前記バイパスに配置された減圧器と、
   　前記受液器から前記蒸発器へ流れる冷媒の熱と、前記バイパスにおける前記減圧器を経た冷媒の熱とを、交換する熱交換部と、
   　前記バイパスにおける前記熱交換部を経た冷媒の温度を検知する温度検知器と、
   　をさらに備え、
   　前記コントローラは、前記受液器内の液冷媒の液面が前記バイパスの接続部に達しているか否かを前記温度検知器の検知温度に基づき判定する、
   　ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の冷凍サイクル装置。
5. 　前記冷凍サイクルは、複数の圧縮機の吐出冷媒を複数の凝縮器、複数の膨張弁、複数の受液器にそれぞれ通し、その各受液器を経た冷媒を互いに並列接続された複数の蒸発器に通して前記各圧縮機に戻す、
   　前記コントローラは、前記液面高さの検出の前に前記各受液器内の液冷媒の量を均一化する、
   　ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の冷凍サイクル装置。
6. 　前記冷凍サイクルは、第１および第２圧縮機の吐出冷媒を第１および第２凝縮器、第１および第２膨張弁、第１および第２受液器、第１および第２蒸発器に通して前記第１および第２圧縮機に戻す、
   　前記バイパスは、前記第１受液器の所定の高さ位置に接続され、その接続部を通して流入する冷媒を前記第１圧縮機の吸込側に導く、
   　前記コントローラは、前記第２受液器内の液冷媒を満杯状態に設定し、かつ前記バイパスの導通により前記第１受液器内の液冷媒の液面高さを検出しながらその液面高さを所定高さに設定し、これら設定後の前記第１凝縮器における冷媒の過冷却量に応じて前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する、
   　ことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
7. 　前記コントローラは、前記第２受液器内の液冷媒を満杯状態に設定し、かつ前記バイパスの導通により前記第１受液器内の液冷媒の液面高さを検出しながらその液面高さを所定高さに設定し、これら設定後の前記第１凝縮器における冷媒の過冷却量と予め定められた基準値との差に応じて前記冷凍サイクルの冷媒量の適否を判定する、
   　ことを特徴とする請求項６記載の冷凍サイクル装置。
8. 　前記第２受液器は、前記第１受液器よりも容量が小さいことを特徴とする請求項６または請求項７記載の冷凍サイクル装置。
9. 　前記第１凝縮器に凝縮用空気を送る第１ファンと、
   　前記第２凝縮器に凝縮用空気を送る第２ファンと、
   　をさらに備え、
   　前記コントローラは、前記第２ファンの送風量および前記第２膨張弁の開度の少なくとも一方を制御することで前記第２受液器内の液冷媒を満杯状態に設定し、かつ前記バイパスの導通により前記第１受液器内の液冷媒の液面高さを検出しながらその液面高さを前記第１ファンの送風量および前記第１膨張弁の開度の少なくとも一方の制御により所定高さに設定する、
   　ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の冷凍サイクル装置。

Images